Фототиристоры

Тиристорные четырехслойные структуры р—п—р—п (рис. 13.13) могут управляться световым потоком, подобно тому как триодные тиристоры управляются напряжением, подаваемым на один из эмиттерных переходов. При действии света на область базы р₁ в этой области генерируются электроны и дырки, которые диффундируют к п — р- переходам.

Рис.13.13. Структура и схема включения фототиристора

Электроны, попадая в область перехода П2, находящегося под обратным напряжением, уменьшают его сопротивление. За счет этого происходит перераспределение напряжения, приложенного к тиристору: напряжение на переходе П2 несколько уменьшается, а напряжения на переходах II1 и П3 несколько увеличиваются. Но тогда усиливается инжекция в переходах П1 и П3, к переходу П2 приходят инжектированные носители, его сопротивление снова уменьшается и происходит дополнительное перераспределение напряжения, еще больше усиливается инжекция в переходах П1 и П3, ток лавинообразно нарастает (см. штриховые линии на рис. 13.14),
т. е. тиристор отпирается. Чем больше световой поток, действующий на тиристор, тем при меньшем напряжении включается тиристор. Это наглядно показывают вольт-амперные характеристики фототиристора, приведенные на рис. 13.14. После включения на тиристоре устанавливается, как обычно, небольшое напряжение и почти все напряжение источника Е падает на нагрузке. Иногда у фототиристора бывает сделан вывод от одной из базовых областей (p₁ или n₂). Если через этот вывод подавать на соответствующий эмиттерньий переход прямое напряжение, то можно понижать напряжение включения. Само включение по-прежнему будет осуществляться действием светового потока.

Рис. 13.14. Вольт-амперные характеристики фототиристора

Фототиристоры могут успешно применяться в различных автоматических устройствах в качестве бесконтактных ключей для включения значительных напряжений и мощностей. Важные достоинства фототиристоров — малое потребление мощности во включенном состоянии, малые габариты, отсутствие искрения, малое (доли секунды) время включения.

Дата добавления: 2014-01-13